真正邁向主流 2016年TLC閃存發(fā)展趨勢(shì)
多少年前，我們裝在電腦機(jī)箱里面的硬盤都是磚塊形狀的機(jī)械硬盤。然而時(shí)至今日，硬盤的發(fā)展早已明顯落后于其它硬件，成為電腦性能的瓶頸之一，直到SSD固態(tài)硬盤的出現(xiàn)，才讓硬盤真正進(jìn)入到高速發(fā)展的時(shí)代。不過固態(tài)硬盤并沒有很快獲得大家的認(rèn)可，除了對(duì)它的不穩(wěn)定、不安全、用久了會(huì)慢這些負(fù)面原因外，還有就是價(jià)格的因素。而事實(shí)上，如今固態(tài)硬盤中的閃存與主控技術(shù)早已比過去成熟許多，同時(shí)隨著TLC技術(shù)的飛速發(fā)展，價(jià)格上也在直降。 理論上來說，TLC一直都是一種非常有前途的技術(shù)，它在NAND閃存單元里引入了8個(gè)基礎(chǔ)電位，大大提升了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的密度。例如，同樣16GB容量，16nm TLC NAND閃存顆粒要比過去的MLC顆粒體積小上28%左右。這意味著，使用相同面積的芯片，TLC閃存能存儲(chǔ)更多數(shù)據(jù)；而對(duì)于消費(fèi)者來說就理論上同樣容量的TLC固態(tài)硬盤價(jià)格要更便宜。 但TLC閃存的商用過程卻并非一帆風(fēng)順，由于物理性能的限制，TLC閃存的耐用性不如MLC閃存，其編程/擦寫循環(huán)次數(shù)要比MLC低3-10倍。三星是第一個(gè)嘗試者，但是一開始的境遇大家都看到了，前幾款TLC固態(tài)硬盤的掉速bug問題這讓很多用戶以及SSD廠商談TLC色變。 3D V-NAND技術(shù)給TLC帶來春天 而讓人們及廠商對(duì)TLC態(tài)度大轉(zhuǎn)變的一個(gè)契機(jī)就是三星3D V-NAND技術(shù)的登場(chǎng)，過去一直讓人擔(dān)心的問題就是隨著工藝的進(jìn)步，對(duì)存儲(chǔ)芯片帶來的致命的問題是：工藝越先進(jìn)Flash芯片的性能就越差，因?yàn)樵谙嗤目臻g內(nèi)要針對(duì)更多單元做充放電的動(dòng)作電荷干擾很嚴(yán)重，完成數(shù)據(jù)讀寫的延時(shí)就變大，數(shù)據(jù)處理時(shí)的錯(cuò)誤率也較高而芯片的可擦寫次數(shù)從50nm的1萬次降到了34nm的5千次，2Xnm則是3千次，所以TLC閃存的壽命非常讓人擔(dān)心。 對(duì)于這種情況三星存儲(chǔ)非常形象的進(jìn)行了解釋，三星存儲(chǔ)將CELL（存儲(chǔ)單元）比作一戶人家，隨著工藝的進(jìn)步，CELL的居住密度越來越大，蝸居之間的公攤面積越來小，很容易出現(xiàn)糾紛，鬧得雞犬不寧……那么既然傳統(tǒng)的平房無法解決CELL之間公攤面積太小的問題，何不興建高樓大廈呢？！其3D V-NAND技術(shù)中的3D是指立體存儲(chǔ)，V指的是垂直存儲(chǔ)。3D V-NAND不再貿(mào)然使用新工藝來縮小CELL單元，而是選擇了堆疊更多層數(shù)這就和高樓大廈一個(gè)道理，可以居住更多戶人，而且可以保證足夠的公攤面積。所以可以說這個(gè)技術(shù)直接為TLC帶來了春天。 現(xiàn)在垂直堆疊結(jié)構(gòu)的3D V-NAND Flash比重正迅速擴(kuò)大，2016年前3D V-NAND市場(chǎng)規(guī)模預(yù)估將擴(kuò)大10倍，而除目前獨(dú)占市場(chǎng)的三星電子外，也將有更多半導(dǎo)體廠加速生產(chǎn)V-NAND。三星將從目前的32層堆疊結(jié)構(gòu)，增加到48層。當(dāng)然，美光，Intel等廠商均已表示開始部署同樣技術(shù)。 美光、東芝、Intel對(duì)TLC策略 在TLC的發(fā)展上，東芝與美光也已開始重點(diǎn)發(fā)力，相比三星而言，東芝要顯得低調(diào)得多，盡管他們的19nm TLC閃存顆粒在前年就早已成功量產(chǎn)，但到去年上半年為止，東芝都只是將TLC閃存顆粒大量供應(yīng)給第三方廠商，自有品牌的TLC固態(tài)硬盤遲遲不見上市。而今年?yáng)|芝的多款SSD均已使用了最新的15nm TLC閃存。 而美光公司去年也坦誠(chéng)了其在過去幾年當(dāng)中錯(cuò)過了發(fā)展TLC的良好時(shí)機(jī)，目前其正打算解決這一問題并更為積極地推動(dòng)發(fā)展，加快步伐部第部署二代3D NAND，以及在此之后的第三與第四代技術(shù)方案已經(jīng)成為美光公司固態(tài)硬盤發(fā)展的重點(diǎn)。當(dāng)然他們也是這樣做的，美光希望到2016年秋季將3D閃存產(chǎn)量在NAND閃存代工問題中的占比提升至50%以上。 而作為CPU巨頭的英特爾，在固態(tài)硬盤方面的變化也在去年非常巨大。英特爾和美光聯(lián)合生產(chǎn)閃存，前者生產(chǎn)英特爾閃存不足為奇。神奇的是，英特爾在中國(guó)大連投資55億美元，將其在當(dāng)?shù)氐墓S轉(zhuǎn)型為3D NAND存儲(chǔ)芯片制造工廠。而在去年Intel & Richmax舉辦的一場(chǎng)技術(shù)講解中，Intel也提到現(xiàn)在2D NAND時(shí)代是沒有做TLC閃存的，但是在即將到來的3D NAND時(shí)代，Intel將推出自己的TLC閃存。而今年看來就已經(jīng)是時(shí)機(jī)的成熟期了 。 2016年TLC將引爆SSD熱潮 如今，市面上的固態(tài)硬盤廠商已經(jīng)多半推出了自己的TLC產(chǎn)品，隨著2016年將快速擴(kuò)大1znm量產(chǎn)，同時(shí)3D NAND傾巢出籠，且從48層開始也均采用TLC，更主要的是現(xiàn)在各家廠商都對(duì)自己的產(chǎn)品提供多年的質(zhì)保服務(wù)，這一服務(wù)讓很多質(zhì)疑TLC SSD安全問題的用戶放心不少，也增加了選購(gòu)欲望，所以今年TLC在SSD上的主流應(yīng)用已是必然走向，必將成為引爆SSD的熱潮，2016年一定會(huì)是個(gè)SSD加速市場(chǎng)普及的年份。